飞机货舱复合烟雾探测方法研究

发布时间：2020-07-30 01:26

【摘要】：火灾烟雾探测器主要用于探测飞机飞行过程中货舱内发生的火灾前兆,是保证飞机安全的重要设备。为了解决目前飞机货舱火灾探测装置易受空气中灰尘和水蒸气液滴干扰造成误报率极高的问题,提出一种基于多传感器复合的飞机货舱火灾探测方法,通过获取全面的烟雾、温度、气体信息对火灾发生状况进行判断,对提高飞机货舱火灾探测准确率有重大意义。首先分析多种火灾误报警干扰机理,在光的散射理论以及对粒子粒径研究的基础上,将传统的烟雾探测器改进为双波长光电式烟雾探测器,搭建了包括双波长光电式烟雾传感器、温度传感器、CO传感器的复合式火灾探测装置,并设计相应的火灾探测系统软件,为火灾探测提供软件监控平台;然后进行大量真假火源火灾实验,采集火灾发生时烟雾浓度、温度、CO浓度的特征参数,并对实验数据进行分析;最后利用模式识别技术中的人工神经网络算法对采集到的数据进行处理,并采用遗传算法优化神经网络初始权值和阈值,从而实现最终的火灾种类识别。通过实验测试,相比较传统火灾烟雾探测器,嵌入双波长光电式烟雾探测器的复合式火灾探测装置可以根据颗粒物粒径大小排除干扰源,降低误报率,干扰源识别相对误差不超过5.7%,在飞机货舱火灾探测方面具有很强的实用性。
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：V244.12
【图文】：

1.2 国内外研究现状为了实现更加精确的火灾报警，科研人员根据科学技术发明的火灾探测器是火灾动探测技术的产物，火灾探测器的发展历史非常悠久。尤其是近几十年来，飞机火灾测器误报警率保持很高的状态，受到国内外相关领域很多学者的关注，很多科研工作为解决这个热点问题做了大量的工作[6-7]。1.2.1 国外研究现状19 世纪末英国学者成功设计出世界上第一个温感式火灾探测器，标志着火灾自动测技术进入了新篇章，在一般情况下阴燃火释放热量较小导致温度传感器对阴燃火灾应不明显，20 世纪中期 Meili 等[8]设计出世界上第一个离子式火灾烟雾探测器，但这探测器在生产、使用过程中会对人类身体、环境造成危害，现在大部分工厂都不再生离子式烟雾探测器，在 20 世纪末期光电式烟雾探测器登上火灾探测舞台，经过两百年的发展，如今火灾探测器种类繁多功能完善，当前主流的火灾探测器包括感温、感烟感光、复合式[9]和可燃气体探测五种类型，如图 1-1 所示。

中国民航大学硕士学位论文第二章 双波长光电式烟雾探测器原理货舱火灾误报警原因分析舱是指甲板以下的空间，用来在飞行途中存放货物。飞机货舱容积较且通常运送多种类型的物品，比如纺织品、木材、塑料、纸张、有机些货物会造成极高的误报警，原因有如下几点：舱门在关闭之前必须给植物喷雾，货舱里的残余气溶胶颗粒；舱内的牲畜会排放大量水蒸气、CO 以及碳氢化合物；物在装卸过程中以及飞行途中震动会引起大量灰尘。机货舱烟雾探测器多采用光电式烟雾探测装置，结构如图 2-1 所示。

光为红外光时，对应α2范围为 0.35~3.5；可以发，忽略折射率随波长变化的情况，则其散射强25.61/9001/40044 散射强度（cd）；射强度（cd）。径粒子对蓝色光和红外光的散射信号差距较大。粒径大于 4μm，则当入射光为蓝光时，无量纲粒2>12.96。在α1和α2均大于 12 的情况下，α1θ和α2π的情况下，[2J1(x)/x]2趋于 0，所以根据式（2.3，故双波长对干扰源颗粒的影响可忽略。烟雾探测器结构图 2-4 如下。

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本文编号：2774790